rtos一般用在什么领域(操作系统RTOS为什么要搞两种API)
rtos一般用在什么领域(操作系统RTOS为什么要搞两种API)选择四线的SWD接口下载器。选择外部晶振学会了CMSIS的最大好处就是,只要其它RTOS有提供CMSIS接口,我们就可以直接使用CMSIS接口,而不需要再花时间去了解原生接口。比如我们在学习UCOS时,发现UCOS的API和FreeRTOS的API不同,是因为我们学的都是它们原生的API,就是我们下载源码后在keil中移植的那种。但是如果我们学会了CMSIS-API,那么不管以后学习哪一个OS,只要这个OS提供了CMSIS的接口,我们就直接可以用CMSIS的API来调用学习,而不需要再花时间去了解原生接口。STM32CubeMX在提供FreeRTOS时也提供了CMSIS接口,后面具体举例时就可以看到封装的.c文件,总之ST对FreeRTOS封装出了CMSIS接口。以STM32F407ZGT6芯片为例,使用CubeMX配置FreeRTOS。
摘要:研究生没有假期,所以今天继续更新RTOS系列文章。本文以FreeRTOS为例,如果我们自己在官网下载源码然后手动移植代码就是使用FreeRTOS的原生API接口,如果我们使用STM32CubeMX来配置工程就是使用的CMSIS-API接口,是对FreeRTOS的原生API接口进行了封装。
一、RTOS为什么要搞两种API?CMSIS-RTOS API是ARM公司为RTOS内核制定的一套通用接口协议,它提供了一套「标准的API接口」,可以移植到各种各样的RTOS上,使得上层的软件、中间件、库以及其他组件在不同的RTOS之上都可以正常工作。
简单的说就是:STM32是ARM内核的,这大家都知道。FreeRTOS是一种免费的开源的嵌入式操作系统。那它肯定就不属于ARM公司的对不对?这也很好理解。现在你要在我ARM内核上面使用不是我的RTOS产品,那么我ARM公司就要把你这个RTOS给打包一遍,封装成属于我的适合我的API接口协议类型的CMSIS-RTOS API。这样解释应该好一点。
在STM32上使用FreeRTOS,可以直接使用FreeRTOS的原生接口(原生API),源码移植就是使用的是原生API接口,这无可厚非。你也可以选择CMSIS接口,实际上CMSIS接口和原生接口都是类似的,但是如果你学会了CMSIS的RTOS接口之后,也能自学对应的原生接口,当然还是有区别的,因此还是需要花时间去熟悉的。
学会了CMSIS的最大好处就是,只要其它RTOS有提供CMSIS接口,我们就可以直接使用CMSIS接口,而不需要再花时间去了解原生接口。比如我们在学习UCOS时,发现UCOS的API和FreeRTOS的API不同,是因为我们学的都是它们原生的API,就是我们下载源码后在keil中移植的那种。但是如果我们学会了CMSIS-API,那么不管以后学习哪一个OS,只要这个OS提供了CMSIS的接口,我们就直接可以用CMSIS的API来调用学习,而不需要再花时间去了解原生接口。
STM32CubeMX在提供FreeRTOS时也提供了CMSIS接口,后面具体举例时就可以看到封装的.c文件,总之ST对FreeRTOS封装出了CMSIS接口。
二、使用CubeMX配置FreeRTOS以STM32F407ZGT6芯片为例,使用CubeMX配置FreeRTOS。
1、新建工程 2、外部晶振选择外部晶振
4、下载器选择四线的SWD接口下载器。
5、打开FreeRTOS这里可以看到STM32CubeMX只提供了一种RTOS就是FreeRTOS,并且提供的是CMSIS接口API,并没有提供原生的API,所以如果你想学习原生API就必须学会手动移植源码,使用STM32CubeMX来创建工程就必须使用ARM公司的CMSIS API
Include paramters这一个与FreeRTOS的原生接口有关,大家凡是看到v打头、x打头的函数,都是FreeRTOS的原生函数,我们现在要使用的是对原生接口封装后的CMSIS API,通过Include paramter的配置可以决定哪些原生接口被使用,哪些不被使用,不过有关Include paramters中的内容,一般情况下使用默认设置即可。
User Constant在该这栏目中可以添加宏定义,添加后就会在代码中自动生成宏定义的代码,但是我们一般不会这样添加,我们需要定义什么宏定义,我们一般都是直接在代码中编写。
Task and Queues在这一个栏目中,我们可以添加任务(线程),自动生成代码时就会生成创建任务(线程)的代码,一般会有一个默认任务,如果需要的话我们可以额外添加一个任务,当然我们也可以自己去写这些创建任务的代码。
添加一个任务(线程),默认任务 添加的任务,目前我们有两个任务,创建工程时会自动生成创建这两个任务的代码。
添加之前
添加之前
添加之后
添加之后
Timers and semaphores通过该栏目可以添加软件定时器、互斥锁和信号量,然后就可以自动生成软件定时器、互斥锁和信号量的代码,但是一般情况是在写代码时我们自己添加相应的代码,而不是自动生成能,所以这个栏目不配置。
目前不添加定时器、互斥锁和信号量,编程时在代码中添加。
FreeRTOS Heap Usage(堆设置) 6、时钟配置3年嵌入式物联网学习资源整理分享:C语言、Linux开发、数据结构;软件开发,STM32单片机、ARM硬件开发、物联网通信开发、综合项目开发教程资料;笔试面试真题。点击下方插件免费领取↓↓↓嵌入式物联网学习资料(头条)
Fvco:VCO频率
SYSCLK:系统时钟频率
Fusb:USB SDIO RNG等的时钟频率
Fs:PLL输入时钟频率 可以是HSI HSE等.
plln:主PLL倍频系数(PLL倍频) 取值范围:64~432.
pllm:主PLL和音频PLL分频系数(PLL之前的分频) 取值范围:2~63.
pllp:系统时钟的主PLL分频系数(PLL之后的分频) 取值范围:2 4 6 8.(仅限这4个值!)
pllq:USB/SDIO/随机数产生器等的主PLL分频系数(PLL之后的分频) 取值范围:2~15.
外部晶振为8M的时候 推荐值:plln=336 pllm=8 pllp=2
7、工程设置
8、生成代码建议勾选上分文件管理。我们在生成代码的时候,出现了如下提示,我们这里需要解决这个警告,否者会出问题。
前面介绍FreeRTOS时说过,FreeRTOS线程切换的本质就是定时器定一个时间,定的时间到了就切换运行其它线程,在默认情况下会使用Systick来作为RTOS的时间片定时器,这里不凑巧的是HAL 库代码已经使用了 Systick,所以上面警告就是告诉你冲突了,我们需要解决这个冲突。
如何解决冲突?
先点击“否”,将 sys 中的 Systick 换成其它定时器,比如tim1,RTOS就使用 tim1来做自己的Systick。
做了以上设置后在生成代码时就不会再出现前面所提到的警告。
FreeRTOSConfig.h
在生成的工程项目中的头文件目录下有一个FreeRTOSConfig.h,如果是源码移植的话,我们应该修改这一个.h来设置我们需要的配置,但是CubeMx提供了图形化的配置界面,也就是我们前面所介绍的内容,我们进行了前面的配置后,关键配置信息就会记录到这个.h中,最后 FreeRTOS在工作时就会使用到.h 中的相关配置。
3、工程文件介绍CMSIS API
CMSIS API
怎么样是不是跟我们使用原生API创建的任务函数有点不一样,那是肯定不一样的。但是要明白这种方式只不过是给FreeRTOS原生的API穿上了一件华丽的外衣而已,函数内部其实还是调用的原生API,只不过没让你看见而已。
原生API
原生API
不管是CMSIS API还是原生API函数的创建过程基本是一样的,只不过函数不一样,所以也不要太过纠结使用哪一种API,后期这两种API都会分析它们之间的不同,包括消息队列、信号量、互斥量等等!
CMSIS API函数主要有:
Signal Events //信号
osSignalSet : Set signal flags of a thread.
osSignalClear : Reset signal flags of a thread.
osSignalWait : Suspend execution until specific signal flags are set.
Mutexes //互斥锁
osMutexCreate : Define and initialize a mutex.
osMutexWait : Obtain a mutex or Wait until it becomes available.
osMutexRelease : Release a mutex.
osMutexDelete : Delete a mutex.
Semaphores //信号量
osSemaphoreCreate : Define and initialize a semaphore.
osSemaphoreWait : Obtain a semaphore token or Wait until it becomes available.
osSemaphoreRelease : Release a semaphore token.
osSemaphoreDelete : Delete a semaphore.
Memory Pool //内存池
osPoolCreate : Define and initialize a fix-size memory pool.
osPoolAlloc : Allocate a memory block.
osPoolCAlloc : Allocate a memory block and zero-set this block.
osPoolFree : Return a memory block to the memory pool.
Message Queue //消息队列
osMessageCreate : Define and initialize a message queue.
osMessagePut : Put a message into a message queue.
osMessageGet : Get a message or suspend thread execution until message arrives.
Mail Queue //邮箱队列
osMailCreate : Define and initialize a mail queue with fix-size memory blocks.
osMailAlloc : Allocate a memory block.
osMailCAlloc : Allocate a memory block and zero-set this block.
osMailPut : Put a memory block into a mail queue.
osMailGet : Get a mail or suspend thread execution until mail arrives.
osMailFree : Return a memory block to the mail queue.
最后,祝大家中秋节快乐,玩的开心!
原文作者:果果小师弟
原文标题:操作系统RTOS为什么要搞两种API?
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/Fv7KoqSIGQPMtKuxpRCOiw